近日，我校新材料与新能源学院蒋建中教授团队在国际知名期刊《Advanced Materials》发表了题为《Rationally Designed Mo/Ru-Based Multi-Site Heterogeneous Electrocatalyst for Accelerated Alkaline Hydrogen Evolution Reaction》的学术研究成果。合理设计具有三种不同功能的多位点电催化剂，以便H2O解离、H-H偶联和快速释放H2，是一种理想但难以实现的方法，这种策略可以加速碱性条件下缓慢的析氢反应（HER）动力学。
为了解决这一问题，该研究合理设计了一种具有三个不同的Mo/Ru基催化剂（Ru/Mo2C/MoO2），并对其在碱性HER中的性能进行了评估。实验结果和密度泛函理论计算显示，在异质Mo2C/MoO2界面，高价态的Mo（MoO2）和低价态的Mo（Mo2C）分别表现出很强的OH-和H-结合能，从而加速了H2O的解离。此外，界面Ru具有适当的氢结合能，可促进H-H耦合和随后的H2演化。因此，这种催化剂显著加快了Volmer步骤和Tafel步骤，从而加快了HER动力学。该催化剂在碱性介质中的电流密度分别为10 mA cm-2和1000 mA cm-2时，过电位分别为19 mV和160 mV，长期稳定性优于大多数最先进的碱性HER电催化剂。该研究为实现多电子电催化反应的先进多位点催化体系提供了合理的设计原理。
论文地址：https://doi.org/10.1002/adma.202410039
